Automatický vodný motor s indikátorom hladiny: 6 krokov (s obrázkami)

2025 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2025-01-23 15:05

Ahoj všetci, vitajte pri ďalšom pokyne. V tomto projekte sa naučíme, ako vytvoriť plne automatický regulátor hladiny vodnej nádrže s funkciou indikátora hladiny vody pomocou Arduino Nano.

Mozogom tohto projektu je Arduino. Prevezme vstup zo senzorov a riadi všetky ostatné jednotky podľa prijatej hodnoty. Druhým blokom je LCD displej 16x2. Táto jednotka zobrazí hladinu vody v percentách a tiež v diagrame a tiež zobrazí stav pumpy. Táto časť nás tiež upozorní, keď je nádrž na odpad prázdna. Tretím blokom je senzor Sonar. Toto sa používa na meranie hladiny vody v hornej nádrži na vodu.

V tomto projekte teda použijem ultrazvukový modul HC-SR04 na meranie hladiny vody a displej I2C LCD na zobrazenie hladiny vody v cm.

Zásoby

Arduino Nano

Vodotesný ultrazvukový modul JSN-SR04

16X 2 LCD displej (modrý/zelený)

Napájací modul 230-5V

5V bzučiak

Zapojovacie vodiče

Krabica na skrine

Krok 1: Začíname s JSN-SR04

Ultrazvukový senzor JSN-SR04 alebo Water Proof je elektronické zariadenie, ktoré funguje na princípe prenosu a odrazu. Tento snímač má dva kolíky s názvom TRIG a ECHO pin.

Funkciou kolíka ECHO je emitovať vlny do kanála. Tieto vlny prechádzajú médiom ako vlna a odrážajú sa späť, kedykoľvek narazia na predmet alebo prekážku pred ich šírením. Čas potrebný na vyžarovanie a odraz je vypočítané a pomocou tejto hodnoty rozhodujeme o vzdialenosti prekážky, ktorá sa k nám blíži.

• Kolík TRIG je pripojený k digitálnemu pinu 5 nano.
• Kolík ECHO je pripojený k digitálnemu pinu 5 nano.
• Kolík VCC je spojený s pozitívnym zábradlím nepájivého poľa.
• Kolík GND je pripojený k zápornému pólu dosky.

Krok 2: Práca s automatickým regulátorom hladiny vody

Práca na tomto projekte je veľmi jednoduchá, použili sme modul ultrazvukového senzora, ktorý vysiela zvukové vlny do nádrže na vodu a detekuje odraz zvukových vĺn, ktorý je ECHO. Najprv musíme spustiť modul ultrazvukového senzora na prenos signálu pomocou Arduina a potom čakať na prijatie ECHO. Arduino číta čas medzi spustením a prijatím ECHO. Vieme, že rýchlosť zvuku je okolo 340 m/s. takže vzdialenosť môžeme vypočítať pomocou nasledujúceho vzorca:

Vzdialenosť = (čas jazdy/2) * rýchlosť zvuku Kde je rýchlosť zvuku približne 340 m za sekundu. Použitím týchto metód získame vzdialenosť od senzora k vodnej hladine. Potom musíme vypočítať hladinu vody. Teraz musíme vypočítať celkovú dĺžku nádrže na vodu. Keď poznáme dĺžku nádrže na vodu, môžeme vypočítať hladinu vody odčítaním výslednej vzdialenosti pochádzajúcej z ultrazvuku od celkovej dĺžky nádrže. A získame vzdialenosť hladiny vody. Teraz môžeme túto hladinu vody previesť na percentá vody a môžeme ju zobraziť na LCD displeji.

Krok 3: Schéma zapojenia a vysvetlenie

Ako je uvedené v nižšie uvedenom obvode regulátora hladiny vody, kolíky „spúšťača“a „ozveny“ultrazvukového senzora sú priamo pripojené k pinom 5 a 4 arduina. Displej 16x2 LCD je spojený s arduino v 4-bitovom režime. Ovládací kolík RS, RW a En sú priamo pripojené k arduino pinu 3, GND a 2. A dátový pin D4-D7 je pripojený k 10, 9, 8 a 7 arduina a bzučiak je pripojený k pinu 6. 5voltové relé je tiež pripojený na kolíku 12 arduina na zapnutie alebo vypnutie čerpadla vodného motora. Na napájanie tejto jednotky slúži napájací modul 230-5V. Na tento účel môžete použiť nabíjačku telefónu 1000mA. v tomto obvode Modul ultrazvukového senzora je umiestnený na vrchná časť nádrže na vodu na ukážku. Tento senzorový modul odčíta vzdialenosť medzi senzorovým modulom a vodnou hladinou a na LCD displeji zobrazí vzdialenosť so správou „Vodný priestor v nádrži je:“. Znamená to, že tu namiesto hladiny vody ukazujeme prázdne miesto vzdialenosti alebo objemu vody. Vďaka tejto funkcii môžeme tento systém použiť v akejkoľvek nádrži na vodu. Keď hladina prázdnej vody dosiahne približne 30 cm, potom Arduino zapne vodné čerpadlo ovládaním relé. A teraz sa na LCD displeji zobrazí „NÍZKA hladina vody“„Motor zapnutý“a stavová LED relé začne svietiť

Ak teraz prázdny priestor dosiahne vo vzdialenosti asi 12 cm, arduino sa vypne, relé a LCD displej zobrazí „Nádrž je plná“„Motor vypnutý“. Bzučiak tiež chvíľu pípne a LED dióda stavu relé zhasne.

Krok 4: Programovanie

Ak chcete naprogramovať Arduino pre regulátor hladiny vody, najskôr definujeme všetky piny, ktoré v projekte použijeme na prepojenie externých zariadení, ako sú relé, LCD, bzučiak atď. Skopírujte a prilepte nižšie uvedený kód do arduino IDE a vyberte arduino nano a pravým portom a potom kliknite na položku nahrať.

Krok 5: Testovanie a montáž

A keď ste dokončili projekt, mali by ste vidieť arduino, ktoré zobrazuje hladinu vody na LCD. Môžete upozorniť ďalším bzučiakom, aby hladina vody dosiahla určitý prah.

Krok 6: Inštalácia

Toto je základná implementácia a vykonáva sa s obmedzenými zdrojmi. Ako ďalší krok to plánujem vylepšiť upozornením na vodnú hladinu SMS pomocou modulu SIM900A.

Ďakujem za sledovanie.